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失模铸造通常用蜡或泡沫建模。由于大批量生产的方便性和精度的一致性，蜡浇铸法在精密铸造行业中得到了广泛的应用。随着机器人和自动化系统的普及，在epc领域已经有了广泛成熟的机器人自动化应用技术，如浸镀、喷砂、浇口切割、毛刺修复等。目前，许多企业在前蜡模焊接树和清洗过程中，仍采用传统的手工焊接树技术，操作精度高，工作量大。
本案例提供了上海库卡机器人铸造厂的自动焊接组树生产线。在用户的工厂,原来需要四个熟练工人来完成每天约1800胶的蜡模型,机器人自动化蜡树模块修改后,现有的两个库卡机器人KR6 R900可以有效地完成,焊接的一致性有显著增加的产能扩张的前提下广阔的晋升空间。
用户需求及初步方案
采用自动系统代替手工完成蜡模和浇条的焊接，不仅保证了焊接质量，而且尽可能的降低了错误率。
工艺流程:蜡模从压蜡机出来，冷却，浇浇料，蜡模焊接组树的维护，蜡模树的清洁干燥，吊坠的周转。
产品类型:10多种型号、尺寸、树型不同，满足批次间的生产灵活切换。投入产出比要求:改造前，2组4名手工工人每天8小时完成约6000个蜡模的粘接。自动化改造后，至少满足现有产能，使设备系统投入成本可控。
针对传统非标自动化设备设计制造成本高、生产灵活性低等问题，新知根据用户要求，提出使用机器人实现上述蜡模焊接组树作业，并得到用户认可。在设备投入成本方面，初始投资估计在80万左右，也在客户的基本范围内。因此，项目在开发投资前迅速进入了关键实验论证阶段。
机器人焊接蜡模的试验与改进
实验阶段一:机器手工烙铁焊接。
可行性:贫穷。
原因分析:烙铁排水机构与机器人粘蜡模具操作难以协调，烙铁清洗自动转换不方便。
第二阶段实验:机器人用加热器加热蜡模，然后焊接。
可行性:贫穷。
原因分析:机器人缺乏手动动作的灵活性，操作偏差的及时纠正和纠正，导致焊接不稳定、焊接变形等不合格品的增加。
实验三期:机器人使用粘蜡焊接蜡模。
可行性:更加可行。
细节有待改进:粘接蜡防滴、粘接焊接过渡电弧。
实验后对工艺细节进行了改进:基本满足了用户的质量需求。
项目设计阶段的问题和解决方案
1. 蜡模与门杆夹紧:
初始气爪夹包机械干预将会发生在实际的焊接操作,容易破坏蜡模型,和焊接位置和夹部分太近导致焊接质量下降和污染的工具,所以在想——自动化和用户双方的合作,多次后,终采用空气爪夹+真空吸附双爪匹配方法,可以有效地解决的关键问题。
2. 门杆准确定位位移:
Thinking Automation根据用户主要产品浇杆的外形和多个蜡模螺纹组的树形配置特点设计了一种伺服位移机构。所述浇口杆由机器人夹紧并放置在位移机机构中。位移机伺服与机器人系统协同工作，根据程序设定旋转位移。
3.蜡模小尾结构及处理:
Thin-automation公司为蜡模设计了气动剪刀，在粘蜡之前，蜡模由带有“小尾”的蜡压机压制。
4. 清洁树蜡模焊接组后:
整个系统包括专用的蜡模清洗清洗槽和干燥槽。机器人抓取焊接组树完成的树形结构进行主动清洗和烘干。
5.多批次柔性生产切换问题：
系统针对轮生组树结构的大多数批次产品设计，可满足主要的品类生产，另有个别构造特殊、批量小的组数结构需要单独由人工完成。
6.与前后道工艺的自动衔接问题：
压蜡机制蜡模后，需要经过一段时间的冷却，Think-Automation设计了水冷快速冷却装置，可有机器人直接从压蜡机取出后进入后续作业，亦可根据生产需要从外部进料。
组树件结构清气烘干后，由机器人挂装在周转盘，未来将衔接到悬挂链进入后续作业。目前可有人工将悬挂架转移到其他工位进行后续浸浆喷砂作业。
本案终交付的机器人蜡模焊接组树生产线设备配置
1、2台基于PC Windows控制系统控制的KUKA机器人KR6 R900，该型号机器人属于KUKA创新造型：高速、敏捷、小空间、低功耗。
2、机器人手抓：气动夹爪及真空吸盘。
3、浇口棒定位工装及伺服变位机；
4、专用蜡尾切除修剪机构；
5、焊接工作台及焊料工装；
6、送料定位工装、周转暂存装置；
7、清洗槽、烘干槽；
8、气动锁紧伺服悬挂架；
9、系统及电气控制柜、触屏操作面板及急停按钮；
10、安全围栏及双回路安全门。
转载于：机器人在线
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